تلسكوب جيمس ويب يكتشف ثاني أكسيد الكربون مباشرة على كوكب خارج المجموعة الشمسية للمرة الأولى

رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لأول مرة بشكل مباشر ثاني أكسيد الكربون (CO2) على كواكب خارج نظامنا الشمسي، مما يتيح معرفة المزيد عن تكوينها. في عام 2022، نجح جيمس ويب بالفعل في اكتشاف ثاني أكسيد الكربون - وهو عنصر أساسي للحياة - على الكوكب الخارجي WASP-39. لكن هذه الملاحظة كانت غير مباشرة. استخدم التلسكوب طريقة العبور، من خلال التقاط التغير الطفيف في السطوع الناجم عن مرور الكوكب أمام نجمه وتحليل الضوء «المرشح» عبر غلافه الجوي.

تترك الجزيئات المختلفة الموجودة في الغلاف الجوي بصمات محددة، تسمح بتحديد تركيبها. هذه المرة، استخدم فريق من الباحثين الأمريكيين أجهزة قياس الإكليل (coronographs) الخاصة بـ JWST: وهي أدوات تسمح بحجب الضوء الشديد للنجم من أجل مراقبة بيئته بشكل أفضل. وبالتحديد العمالقة الغازية الأربعة لنظام HR 8799 الواقع على بعد 130 سنة ضوئية من الأرض.

«دليل أساسي»

يوضح ويليام بالمر، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة جونز هوبكنز والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نُشرت يوم الاثنين في مجلة The Astrophysical Journal، قائلاً: «يشبه الأمر وضع إبهامك أمام الشمس لمراقبة السماء بشكل أفضل». بهذه الطريقة، «لاحظنا بشكل مباشر الضوء المنبعث من الكوكب نفسه» وليس بصمة الغلاف الجوي على الضوء القادم من النجم المضيف، كما يضيف. وهي عملية دقيقة - مثل استخدام مصباح يدوي لتحديد مكان اليراعات بجوار منارة، وفقًا للباحث.

على الرغم من أن العمالقة الغازية في HR 8799 لا يمكنها أن تؤوي الحياة، إلا أنه من الممكن أن يكون لها أقمار يمكنها ذلك، كما يقول ويليام بالمر. في نظامنا الشمسي، هناك العديد من المهام جارية للبحث عن أدلة على الحياة على الأقمار الجليدية لكوكب المشتري. يمكن لثاني أكسيد الكربون، الذي يتكثف في شكل جزيئات جليدية صغيرة في البرد القارس للفضاء، أن يخبرنا أيضًا بالمزيد عن تكوين الكواكب.

في نظامنا الشمسي، يُعتقد أن كوكبي المشتري وزحل قد تشكلان من خلال عملية تجمعت فيها جزيئات جليدية صغيرة في نواة صلبة قامت بعد ذلك بسحب الغاز لتشكيل كواكب عملاقة. يمثل وجود ثاني أكسيد الكربون في HR 8799 - وهو نظام حديث يبلغ عمره 30 مليون سنة فقط مقابل 4.6 مليار سنة لنظامنا - «دليلاً أساسيًا» على أن الكواكب خارج نظامنا الشمسي يمكن أن تتشكل بطريقة مماثلة، كما يؤكد ويليام بالمر.